Eiserner Seelendraht und Verwendung dieses Drahtes zum elektrischen Lichtbogenschweissen Die Erfindung bezieht sich auf einen eisernen See lendraht und auf eine Verwendung dieses Drahtes zum elektrischen Lichtbogenschweissen.
Es ist ein Verfahren zum Lichtbogenschweissen von Werkstücken auf der Grundlage von Eisen in einer Schutzgasatmosphäre bekannt, bei dem die Schweiss- elektrode aus einer rohrförmigen Ummantelung auf der Grundlage von Eisen und einer Seele aus einem nicht hygroskopischen praktisch wasserstofffreien Material, das sich zur Schlackenbildung eignet, und einem des oxydierenden Material, das gegebenenfalls auch Eisen pulver und/oder Legierungsbestandteile enthalten kann, besteht. Es ist angegeben, dass als zum Bilden von Schlacken geeignetes Material u. a. Titandioxyd Ver wendung finden kann.
Es ist auch eine derartige Seelenelektrode beschrie ben worden, deren Seele im wesentlichen aus vorge schmolzenem Titandioxyd, Siliziumdioxyd und Man ganoxyd als schlackenbildenden Bestandteilen in derar tigen Mengen besteht, dass diese Bestandteile mehr als etwa 14 Gew.-% der Elektrode betragen.
Die Verwendung solch grosser Mengen an schlak- kenbildenden Bestandteilen hat Nachteile, u. a. dadurch, dass der Wirkungsgrad beim Schweissen be einträchtigt wird. Bei Verwendung bekannter Seelen elektroden ergeben sich meistens Schweissverbindun- gen ungenügender Güte; ferner sind diese bekannten Elektroden weniger oder sogar nicht geeignet zum waa gerechten Kehlnahtschweissen; das gleiche gilt insbe sondere für das Überkopfschweissen, z. B. einer Kehl- naht.
Es ist jetzt ein neuer Seelendraht z. B. für die elek trische Lichtbogenschweissung, unter Verwendung eines Schutzgases, von Werkstücken auf der Grundlage von Eisen gefunden worden, bei der die erwähnten Nachteile nicht auftreten.
Bei dem neuen Seelendraht enthält die Seele einen Bestandteil, der aus Stoffen besteht, die sich zweck mässigerweise zum Bilden von Schlacke eignen, die als eine .zusammenhängende Schicht das eingetragene Schweissgut bedeckt und sich nach Abkühlen leicht beseitigen lässt. Dieser Bestandteil wird im nachstehen den als mineralischer Bestandteil der Seele bezeichnet. Er besteht mindestens aus Titandioxyd und Silizium dioxyd und kann überdies aus Alkalimetalloxyd und/ oder Aluminiumoxyd oder aus Verbindungen, die aus zwei oder mehreren der erwähnten Oxyde zusammen gesetzt sind, bestehen.
Der erfindungsgemässe Seelendraht ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Ti02 zu Si02 zwischen 10:1 und 1:1,5 liegt und der Gehalt an TiO2 und Si02 zusammen mindestens 3,5 Ge wichtsprozent beträgt und dass der Anteil des minerali schen Materials der Seele höchstens 9 Gewichtsprozent des Seelendrahtes beträgt.
Der Mantel des Seelendrahtes ist auf der Grund lage von Eisen und kann z. B. aus weichem Stahl oder einem legierten Stahl, z. B. 18-8-Chromnickelstahl, bestehen.
Die Gestalt des Mantels kann verschiedenartig sein, z. B. zylindrisch oder mit rechteckigem Quer schnitt. Der Mantel kann z. B. auf eine an sich bekannte Weise durch Falten eines Streifens hergestellt werden; beim Faltvorgang kann die Seelenmasse in den Falt- draht aufgenommen werden.
Der Seelendraht gemäss der Erfindung ist beson ders geeignet zum automatischen oder halbautomati schen Schweissen.
Die in die Schweisselektrode aufzunehmenden reduzierenden Elemente, Mangan oder Silizium, wobei das Silizium durch andere Elemente, wie Titan oder Zirkonium, ersetzt werden. kann, können entweder in dem Mantel oder in der Seele vorhanden sein, oder aber auf beide verteilt sein. Letzteres wird meistens der Fall sein; auf diese Weise lässt sich die erforderliche Menge an reduzierenden Elementen leicht der zum Schweissen eines bestimmten Werkstückes erforderli che Menge anpassen. Das gleiche gilt für Legierungs bestandteile, die in die Elektrode aufgenommen werden müssen, um deren Zusammensetzung der des Werk stückes anzupassen.
Zum Schweissen von Werkstücken auf der Grund lage von Eisen, die z. B. aus nicht völlig desoxydiertem Stahl bestehen, muss die Schweisselektrode mindestens 0,3 % und höchstens 2,5 Gew.-% Mangan und minde stens 0,3 Gew.-% und höchstens 1,5 Gew.-% Silizium enthalten. Silizium kann ganz oder teilweise durch Titan ersetzt werden. Z. B. werden 1,6 Gew.-% Man gan und 1,8 Gew.-% Silizium verwendet. Diese Ele mente lassen sich zweckmässig in Form von Ferrole- gierungen oder als Silicomangan verweden.
Die Seele des Seelendrahtes nach der Erfindung kann ausser dem mineralischen Bestandteil Eisenpulver (oder ein Pulver eines anderen Metaller oder eines Metallgemisches) bis zu etwa 95 Gew.-% der Seele und/oder erforderlichenfalls Legierungsbestandteile, z. B. Nickel oder Chrom, oder z. B. ein Pulver eines legierten Stahles, wie 18-8-Chromnickelstahles, enthal ten.
Das Verhältnis zwischen den Massen des Mantels und der Seele kann verhältnismässig beliebig gewählt werden. Für die Praxis wird die Wanddicke des Man tels stets so gewählt, dass sich ein Draht genügender Festigkeit ergibt.
Bei der Verwendung wird als Schutzgas vorzugsweise Kohlendioxyd angewandt. Es können auch kohlendi oxydhaltige Gemische, z. B. ein Gemisch aus 95 Vol.-% Kohlendioxyd und 5 Vol.-% Sauerstoff, ein Gemisch aus 85 Vol.-% Argon und 15 Vol.-% Kohlendioxyd oder ein Gemisch aus 80 Vol.-% Argon, 15 Vol.-% Kohlendioxyd und 5 Vol.-Sauerstoff Verwendung fin den.
Der Seelendraht nach der Erfindung eignet sich insbesondere zum Schweissen von Werkstücken aus nicht völlig desoxydiertem Metall unter Anwendung eines kohlendioxydhaltigen Schutzgases und insbeson dere eines praktisch völlig aus Kohlendioxyd bestehen den Schutzgases.
Gute Ergebnisse werden beispielsweise mit Elektro den erreicht, bei denen das Verhältnis zwischen den Gewichtsmengen an Titandioxyd und Siliziumdioxyd praktisch 5:1 oder 1:1,5 ist oder zwischen diesen Wer ten liegt, und insbesondere mit Elektroden, bei denen dieses Verhältnis praktisch gleich 2:1 oder 1:1 ist oder zwischen diesen Werten liegt; dies gilt besonders für Elektroden, bei denen der mineralische Bestandteil der Seele mindestens 5 bis 8 Gew.-%, insbesondere etwa 5 Gew.-%, der ganzen Elektrode bildet. Mit solchen Elektroden, die z. B. 1,6 Gew.-% Mangan und 0,8 Gew.-% Silizium enthalten, können z. B. ohne Ver wendung von Kohlendioxyd als Schutzgas an Werk stücken aus z.
B. nicht- oder niedriglegiertem Stahl be sonders gute Schweissverbindungen mit glattem ebe nem Äusserem erhalten werden, auch beim Aufwärts schweissen; mit solchen Elektroden sind auch sehr gute waagerechte Kehlnähte, auch beim Überkopfschweis- sen, herstellbar. Die Schlacke lässt sich sehr leicht ent fernen; meistens löst sich die Schlacke beim Abkühlen bereits ohne weiteres ab. Der Anschluss der Schweiss- naht an das Werkstück verläuft fliessend.
Es wurde gefunden, dass was im vorstehenden Absatz bemerkt worden ist insbesondere für Elektro- den gilt, bei denen der mineralische Bestandteil des Kernes aus Kaliumoxyd oder u. a. aus Kaliumoxyd und Aluminiumoxyd besteht, und insbesondere, wenn dabei die zuletzterwähnten Oxyde und ein Teil des Silizium- oxyds in Form des Kalifeldspates (K2O.A12O3.6- SiO2.) angewandt werden.
Dabei werden vorzugsweise die Gewichtsmengen der Oxyde so gewählt, dass das Verhältnis der Gewichtsmenge an Siliziumdioxyd zu der an Kaliumoxyd oder zur gerammten Menge an die sem Oxyd und Aluminiumoxyd grösser als 2,3 ist.
Statt Kaliumoxyd kann auch ein anderes Alkalioxyd, z. B. Natriumoxyd, Verwendung finden.
Obgleich die Erfindung darauf nicht beschränkt ist, werden die zu verwendenden Oxyde, und dies gilt ins besondere für die Alkalioxyde, vorzugsweise in Form nicht hygroskopischer Verbindungen angewandt. Dies ist einer der Gründe, weshalb Kalifeldspat zu bevorzu gen ist.
Sollen Alkalioxyde in Form mehr oder weniger hygroskopischer Verbindungen verwendet werden, so müssen bei der Herstellung der Schweisselektroden passende Massnahmen ergriffen werden, um zu verhü ten, dass Feuchtigkeit in den Kern gelangt. Alkalioxyde können z. B. in gebundener Form als Karbonate, Sili kate, Titanate oder Aluminate von Kalium, Natrium oder Cäsium Verwendung finden. Bei Verwendung eines Titanantes wird dabei ein Teil des Titandioxydes in. gebundener Form verabreicht. Das gleiche gilt für Siliziumdioxyd und Aluminiumoxyd bei Verwendung von Silikaten bzw. Aluminaten. Dies muss bei der Dosierung der freien Oxyde berücksichtigt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach stehend näher erläutert.
In der Tabelle ist die Zusammensetzung des miner alischen Bestandteiles des Kernes für mehrere geprüfte Elektroden dargestellt. Dabei sind die Mengen der ver schiedenen Oxyde in Gewichtsprozenten der betreffen den Schweisselektrode ausgedrückt. Das gleiche gilt für das im Material der Seele vorhandene Eisen (als Pul ver), Mangan oder Silizium. Mangan wird als Silico- mangan, Silizium als Ferrosilizium zugesetzt.
Bei den Versuchen 1 bis 5 fanden als schlackenbil dende Bestandteile nur Titandioxyd und Siliziumdioxyd Anwendung; bei den Versuchen 6 bis 18 und 20 bis 22 wurden Kaliumoxyd, Aluminiumoxyd und ein Teil des Siliziumdioxydes als Kalifeldspat zugesetzt. Beim Ver such 19 wurden Natriumoxyd, Aluminiumoxyd, und ein Teil des Siliziumdioxydes als Natriumfeldspat (0,5 Gew.-%) zugesetzt. Beim Versuch 22 enthielt der Kern 0,35 Gew.-% Titan. Beim Versuch 24 enthielt der Kern statt Eisenpulver pulvrigen 18-8-Chromnik- kelstahl (26 Gew.-% der Elektrode).
Bei diesem letzten Versuch wurde der Gehalt an Mangan und Silizium dem zu verschweissenden 18-8-Chromnickelstahl an- gepasst. Der Mantel der Schweissdrähte bestand aus einem weichen Stahl, der 0,23 Gew.-% Mn, weniger als 0,1 Gew.-% Si und weniger als 0,1 Gew.-% C enthält. Bei den Versuchen 1 bis 23 wurde an aus halbdesoxy diertem Martinstahl (Stahl Qmc 37; 0,5 Gew.-% Mn, 0,05 Gew.-% Si und 0,10 Gew.-% C) bestehenden Werkstücken geschweisst.
Bei den Versuchen 13, 20 und 21 wurde auch an aus völlig desoxydierten Mar tinstahl (Stahl LQmc 52; 1,4 Gew.-% Mn, 0,5 Gew.-% Si, 0,2 Gew.-% C) bestehenden Werkstücken ge- schweisst. Bei den Versuchen 20 und 21 wurde aussier- dem an aus einem anderen desoxydierten Martinstahl (Stahl Qmc 41; 1,2 Gew.-0/o Mn, 0,07 Gew.-0/o Si, 0,12 Gew.-0/o C) bestehenden Werkstücken geschweisst.
Bei Versuch 24 wurde an aus Chromnickelstahl (18 0/0 Cr, 8 0/o Ni) bestehenden Werkstücken geschweisst.
Die Versuche wurden mit Schweisselektroden mit Durchmessern von 1,2 und 1,8 mm durchgeführt. Bei den Versuchen 1 bis 24 wurde bei Elektrodendurch messer 1,8 mm mit 360 Ampere Gleichstrom ge- schweisst (Elektrode Pluspol); bei Versuch 11 wurde auch mit der Elektrode als Minuspol geschweisst. Bei den Versuchen 11, 14, 16 und 17 (Elektrodendurch messer 1,8 mm) wurde auch mit 360 Ampere Wechsel strom geschweisst. Bei Versuch 5 (Elektrodendurch messer 1,8 mm) wurde auch mit 260 A Gleichstrom geschweisst, (Elektrode Pluspol); bei den Versuchen 9 und 18 (Elektrodendurchmesser 1,2 mm) wurde auch mit 200A Gleichstrom geschweisst, (Elektrode Plus pol).
Es wurden im wesentlichen waagerechte Kehlnäh- te und Aufwärtsnähte geschweisst. Bei den Versuchen 1 bis 24 wurde als Schutzgas Kohlendioxyd verwendet (die Gasmenge schwankte zwischen 10 und 20 Liter pro Minute). Bei den Elektroden des Versuches 11 wurden auch Gasgemische anderer Zusammensetzung verwendet, nämlich (A) 80 Vol.-% Argon+15 Vol.-% Kohlendioxyd+5 Vol.-% Sauerstoff, (B) 95 Vol.-% Kohlendioxyd+5 Vol.-% Sauerstoff und (C) 90 Vol.-% Kohlendioxyd+10 Vol.-% Sauerstoff. Hierbei betrug die Gasmenge etwa 20 Liter pro Minute.
Mit einer Schweisselektrode hergestellte Schweiss- nähte sind im allgemeinen durch ein einwandfreies glat tes ebenes Äusseres gekennzeichnet; das Schweissme- tall ist sehr gut an das Metall des Werkstückes heran geflossen. Mit Schweisselektroden ergeben sich ausge zeichnete waagerechte Kehlnähte. Die Schweisselektro- den eignen sich insbesondere zum Überkopfschweissen. Beim Schweissen tritt wenig bis nahezu kein Versprit zen auf.
Besonders gute Ergebnisse wurden in dieser Hinsicht mit den Schweisselektroden der Versuche 7, 11, 18 und 21, und insbesondere mit denen des Versuchs 10 er reicht.
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<I>Tabelle</I>
<tb> Ver- <SEP> Bestandteile <SEP> des <SEP> Kernes
<tb> such
<tb> Nr.
<SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> si <SEP> TiO2 <SEP> SiO2 <SEP> K2O <SEP> Al2O3
<tb> 1 <SEP> 22 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 4,5 <SEP> 0,5
<tb> 2 <SEP> 21 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 4,0 <SEP> 1,0
<tb> 3 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 3,5 <SEP> 1,5
<tb> 4 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,5 <SEP> 2,5
<tb> 5 <SEP> 21 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,0 <SEP> 2,0
<tb> 6 <SEP> 23 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 4,5 <SEP> 0,52 <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> 7 <SEP> 23 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 4,0 <SEP> 0,82 <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> 8 <SEP> 22 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 3,5 <SEP> 1,32 <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> 9 <SEP> 21 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 3,0 <SEP> 1,82 <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> 10 <SEP> 21 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,5 <SEP> 2,32 <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> 11 <SEP> 22 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 3,0 <SEP> 1,65 <SEP> 0,17 <SEP> 0,18
<tb> 12 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,
8 <SEP> 2,5 <SEP> 2,15 <SEP> 0,17 <SEP> 0,18
<tb> 13 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,0 <SEP> 2,65 <SEP> 0,17 <SEP> 0,18
<tb> 14 <SEP> 22 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 3,0 <SEP> 1,47 <SEP> 0,25 <SEP> 0,28
<tb> 15 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,5 <SEP> 1,97 <SEP> 0,25 <SEP> 0,28
<tb> 16 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,0 <SEP> 2,47 <SEP> 0,25 <SEP> 0,28
<tb> 17 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,0 <SEP> 2,30 <SEP> 0,34 <SEP> 0,36
EMI0003.0015
<I>Tabelle <SEP> (Fortsetzung)</I>
<tb> 18 <SEP> 17 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 4,8 <SEP> 2,64 <SEP> 0,27 <SEP> 0,29
<tb> 19 <SEP> 22 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 2,5 <SEP> 2,34 <SEP> 0,10
<tb> 20 <SEP> 23 <SEP> 2,15 <SEP> 0,4 <SEP> 3,0 <SEP> 1,65 <SEP> 0,17 <SEP> 0,18
<tb> 21 <SEP> 21 <SEP> 1,05 <SEP> 1,25 <SEP> 3,0 <SEP> 1,82 <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> 22 <SEP> 20 <SEP> 1,45 <SEP> 0,6 <SEP> 2,
5 <SEP> 2.15 <SEP> 0,17 <SEP> 0,18
<tb> 23 <SEP> 23 <SEP> 1,45 <SEP> 0,8 <SEP> 3,0 <SEP> 1,82 <SEP> 0,09 <SEP> 0,39
<tb> 24 <SEP> 1,20 <SEP> 1,15 <SEP> 2,5 <SEP> 1,97 <SEP> 0;25 <SEP> 0,28
Iron core wire and use of this wire for electric arc welding The invention relates to an iron core wire and to a use of this wire for electric arc welding.
A method for arc welding workpieces based on iron in a protective gas atmosphere is known, in which the welding electrode consists of a tubular sheath based on iron and a core made of a non-hygroscopic, practically hydrogen-free material that is suitable for slag formation, and one of the oxidizing material, which may also contain iron powder and / or alloy components, if necessary. It is indicated that as a material suitable for forming slag, u. a. Titanium dioxide can be used.
Such a core electrode has also been described, the core of which consists essentially of pre-melted titanium dioxide, silicon dioxide and manganese oxide as slag-forming components in such amounts that these components are more than about 14% by weight of the electrode.
The use of such large amounts of loop-forming ingredients has disadvantages, including: a. in that the welding efficiency is impaired. When using known core electrodes, welded connections of unsatisfactory quality usually result; Furthermore, these known electrodes are less or even not suitable for horizontal fillet weld welding; the same applies in particular to overhead welding, z. B. a fillet weld.
It is now a new soul wire z. B. for elec tric arc welding, using a protective gas, of workpieces based on iron has been found in which the disadvantages mentioned do not occur.
In the new core wire, the core contains a component that consists of substances that are expediently suitable for the formation of slag which, as a coherent layer, covers the welded material and can be easily removed after cooling. This component is referred to below as the mineral component of the soul. It consists of at least titanium dioxide and silicon dioxide and can also consist of alkali metal oxide and / or aluminum oxide or of compounds which are composed of two or more of the oxides mentioned.
The core wire according to the invention is characterized in that the weight ratio of Ti02 to Si02 is between 10: 1 and 1: 1.5 and the content of TiO2 and Si02 together is at least 3.5 weight percent and that the proportion of the mineral's material of the core is a maximum of 9 percent by weight of the core wire.
The sheath of the core wire is based on iron and can, for. B. made of soft steel or an alloy steel, e.g. B. 18-8 chrome nickel steel exist.
The shape of the jacket can be various, e.g. B. cylindrical or rectangular cross-section. The coat can e.g. B. be made in a manner known per se by folding a strip; During the folding process, the core mass can be absorbed into the folded wire.
The core wire according to the invention is particularly suitable for automatic or semi-automatic welding.
The reducing elements to be included in the welding electrode, manganese or silicon, the silicon being replaced by other elements such as titanium or zirconium. can, can either be present in the mantle or in the soul, or else be distributed over both. The latter will mostly be the case; In this way, the required amount of reducing elements can easily be adapted to the amount required for welding a particular workpiece. The same applies to alloy components that must be included in the electrode in order to adapt its composition to that of the workpiece.
For welding workpieces on the basis of iron that z. B. consist of not completely deoxidized steel, the welding electrode must contain at least 0.3% and at most 2.5 wt .-% manganese and minde least 0.3 wt .-% and at most 1.5 wt .-% silicon. Silicon can be completely or partially replaced by titanium. For example, 1.6 wt% manganese and 1.8 wt% silicon are used. These elements can expediently be used in the form of ferro alloys or as silicon manganese.
The core of the core wire according to the invention can, in addition to the mineral component, iron powder (or a powder of another metal or a metal mixture) up to about 95% by weight of the core and / or, if necessary, alloy components, e.g. B. nickel or chromium, or z. B. a powder of an alloy steel, such as 18-8 chromium nickel steel, contained th.
The ratio between the masses of the jacket and the core can be chosen relatively arbitrarily. In practice, the wall thickness of the jacket is always chosen so that a wire of sufficient strength results.
When used, carbon dioxide is preferably used as the protective gas. It can also kohlendi oxide-containing mixtures such. B. a mixture of 95 vol .-% carbon dioxide and 5 vol .-% oxygen, a mixture of 85 vol .-% argon and 15 vol .-% carbon dioxide or a mixture of 80 vol .-% argon, 15 vol .- % Carbon dioxide and 5 vol. Oxygen can be used.
The core wire according to the invention is particularly suitable for welding workpieces made of not completely deoxidized metal using a carbon dioxide-containing protective gas and in particular a practically entirely carbon dioxide-made protective gas.
Good results are achieved, for example, with electrodes in which the ratio between the weight amounts of titanium dioxide and silicon dioxide is practically 5: 1 or 1: 1.5 or between these values, and in particular with electrodes where this ratio is practically 2 : Is 1 or 1: 1 or is between these values; this applies particularly to electrodes in which the mineral component of the core forms at least 5 to 8% by weight, in particular about 5% by weight, of the entire electrode. With such electrodes, the z. B. 1.6 wt .-% manganese and 0.8 wt .-% silicon, z. B. without Ver use of carbon dioxide as protective gas on work pieces from z.
B. non-alloy or low-alloy steel be particularly good welded joints with a smooth ebe nem exterior can be obtained, even when welding up; With such electrodes, very good horizontal fillet welds can also be produced, even when welding overhead. The slag can be removed very easily; most of the time the slag comes off easily when it cools down. The connection of the weld seam to the workpiece runs smoothly.
It has been found that what was noted in the previous paragraph applies in particular to electrodes in which the mineral component of the core consists of potassium oxide or u. a. consists of potassium oxide and aluminum oxide, and especially if the last-mentioned oxides and part of the silicon oxide in the form of potassium feldspar (K2O.A12O3.6-SiO2.) are used.
The amounts by weight of the oxides are preferably chosen so that the ratio of the amount by weight of silicon dioxide to that of potassium oxide or to the rammed amount of this oxide and aluminum oxide is greater than 2.3.
Instead of potassium oxide, another alkali oxide, e.g. B. sodium oxide, find use.
Although the invention is not restricted thereto, the oxides to be used, and this applies in particular to the alkali oxides, are preferably used in the form of non-hygroscopic compounds. This is one of the reasons why potassium feldspar is preferred.
If alkali oxides are to be used in the form of more or less hygroscopic compounds, appropriate measures must be taken when manufacturing the welding electrodes to prevent moisture from getting into the core. Alkali oxides can e.g. B. in bound form as carbonates, silicates, titanates or aluminates of potassium, sodium or cesium are used. When using a titanant, part of the titanium dioxide is administered in bound form. The same applies to silicon dioxide and aluminum oxide when using silicates or aluminates. This must be taken into account when dosing the free oxides.
Embodiments of the invention are explained in more detail below.
The table shows the composition of the mineral component of the core for several electrodes tested. The amounts of the various oxides are expressed in percent by weight of the welding electrode concerned. The same applies to the iron (as powder), manganese or silicon present in the material of the soul. Manganese is added as silico-manganese, silicon as ferro-silicon.
In experiments 1 to 5, only titanium dioxide and silicon dioxide were used as slag-forming components; in experiments 6 to 18 and 20 to 22 potassium oxide, aluminum oxide and some of the silicon dioxide were added as potassium feldspar. In Ver search 19, sodium oxide, aluminum oxide, and part of the silicon dioxide as sodium feldspar (0.5% by weight) were added. In Experiment 22, the core contained 0.35% by weight titanium. In experiment 24, instead of iron powder, the core contained powdered 18-8 chrome nickel steel (26% by weight of the electrode).
In this last experiment, the content of manganese and silicon was matched to the 18-8 chromium-nickel steel to be welded. The sheath of the welding wires consisted of a soft steel containing 0.23 wt.% Mn, less than 0.1 wt.% Si and less than 0.1 wt.% C. In tests 1 to 23, workpieces made of semi-deoxy-dated Martin steel (steel Qmc 37; 0.5% by weight Mn, 0.05% by weight Si and 0.10% by weight C) were welded.
In tests 13, 20 and 21, workpieces made of completely deoxidized martine steel (steel LQmc 52; 1.4 wt.% Mn, 0.5 wt.% Si, 0.2 wt.% C) were also used welded. In tests 20 and 21, a different deoxidized Martin steel (steel Qmc 41; 1.2% by weight Mn, 0.07% by weight Si, 0.12% by weight / o C) existing workpieces are welded.
In test 24, workpieces made of chromium-nickel steel (18 0/0 Cr, 8 0 / o Ni) were welded.
The tests were carried out with welding electrodes with diameters of 1.2 and 1.8 mm. In tests 1 to 24, welding was carried out with an electrode diameter of 1.8 mm with 360 amperes direct current (electrode positive pole); in experiment 11 the electrode was also welded as the negative pole. In tests 11, 14, 16 and 17 (electrode diameter 1.8 mm), welding was also carried out with 360 amperes of alternating current. In experiment 5 (electrode diameter 1.8 mm), a direct current of 260 A was also used for welding (electrode positive pole); in tests 9 and 18 (electrode diameter 1.2 mm), welding was also carried out with 200 A direct current (electrode plus pole).
Essentially horizontal fillet welds and upward welds were welded. In experiments 1 to 24, carbon dioxide was used as the protective gas (the amount of gas fluctuated between 10 and 20 liters per minute). Gas mixtures of a different composition were also used in the electrodes of Experiment 11, namely (A) 80% by volume argon + 15% by volume carbon dioxide + 5% by volume oxygen, (B) 95% by volume carbon dioxide + 5% by volume % Oxygen and (C) 90% by volume carbon dioxide + 10% by volume oxygen. The amount of gas was about 20 liters per minute.
Weld seams produced with a welding electrode are generally characterized by a perfectly smooth, even appearance; the weld metal has flowed very well to the metal of the workpiece. Excellent horizontal fillet welds result with welding electrodes. The welding electrodes are particularly suitable for overhead welding. Little to almost no splash occurs during welding.
Particularly good results were achieved in this regard with the welding electrodes of experiments 7, 11, 18 and 21, and in particular with those of experiment 10, it is enough.
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<I> table </I>
<tb> Ver <SEP> components <SEP> of the <SEP> core
<tb> search
<tb> No.
<SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> si <SEP> TiO2 <SEP> SiO2 <SEP> K2O <SEP> Al2O3
<tb> 1 <SEP> 22 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 4.5 <SEP> 0.5
<tb> 2 <SEP> 21 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 4.0 <SEP> 1.0
<tb> 3 <SEP> 20 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 3.5 <SEP> 1.5
<tb> 4 <SEP> 20 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 2.5 <SEP> 2.5
<tb> 5 <SEP> 21 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
<tb> 6 <SEP> 23 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 4.5 <SEP> 0.52 <SEP> 0.09 <SEP> 0.09
<tb> 7 <SEP> 23 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 4.0 <SEP> 0.82 <SEP> 0.09 <SEP> 0.09
<tb> 8 <SEP> 22 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 3.5 <SEP> 1.32 <SEP> 0.09 <SEP> 0.09
<tb> 9 <SEP> 21 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 3.0 <SEP> 1.82 <SEP> 0.09 <SEP> 0.09
<tb> 10 <SEP> 21 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 2.5 <SEP> 2.32 <SEP> 0.09 <SEP> 0.09
<tb> 11 <SEP> 22 <SEP> 1.45 <SEP> 0.8 <SEP> 3.0 <SEP> 1.65 <SEP> 0.17 <SEP> 0.18
<tb> 12 <SEP> 20 <SEP> 1.45 <SEP> 0,
8 <SEP> 2.5 <SEP> 2.15 <SEP> 0.17 <SEP> 0.18
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